你被骗了！

14 位是营销语言，硬件也给你，所以他们会说你没有什么可抱怨的。在数据表中的 ENOB 上方，它给出了 SINAD（信噪比和失真）数字。那是 72 dB，1 位对应于 6 dB 电平，因此 72 dB 确实是 12 位。最低的 2 位是噪声。

可以检索低于本底噪声的数据，但它需要非常好的相关性，这意味着它必须非常可预测。

假设一个人希望尽可能准确地测量一个稳定的电压，使用一个 ADC，每次测量都会返回一个 8 位的值。进一步假设指定了 ADC，因此对于 (N-0.5)/100 和 (N+0.5)/100 伏之间的电压，名义上将返回 N 的代码（例如，47 的代码名义上表示介于 0.465 和 0.475 之间的电压）伏）。如果输入一个精确为 0.47183 伏的稳态电压，我们希望 ADC 输出是什么？

如果 ADC 始终输出代表输入下降的上述定义范围的值（在本例中为 47），那么无论读取多少次读数，该值都将显示为 47。不可能的。

相反，假设 ADC 的构造是在将每个读数转换为整数之前，将一个从 -0.5 到 +0.5 线性分布的随机“抖动”值添加到每个读数中？在这种情况下，47.183 伏的电压将在大约 18.3% 的时间返回读数 48，在其他 81.7% 的时间返回读数 47。如果计算 10,000 个读数的平均值，则应该预期它约为 47.183。由于随机性，它可能会略高或略低，但应该非常接近。请注意，如果读取足够多的读数，则可以达到任意水平的预期精度，尽管每个额外的位都需要读数数量增加一倍以上。

精确添加一个线性分布抖动的 LSB 对 ADC 来说是一种非常好的行为。不幸的是，实现这样的行为并不容易。如果抖动不是线性分布的，或者如果它的幅度不是精确到 1 LSB，那么无论使用多少样本，从平均中获得的实际精度将受到严重限制。如果不是增加一个 LSB 的线性分布随机性，而是增加多个 LSB 的价值，那么实现给定的精度水平将需要比使用理想的 1-LSB 随机性所需的更多读数，但可以达到的准确度的最终限制通过获取任意数量的读数，对抖动源中的缺陷的敏感度将大大降低。

请注意，在某些应用中，最好使用不会抖动其结果的 ADC。在人们对观察 ADC 值的变化而不是对精确值本身更感兴趣的情况下，尤其如此。如果快速解决 +3 单位/样本和 +5 单位/样本的增加率之间的差异比知道稳态电压是精确是 13.2 单位还是 13.4 单位更重要，那么非抖动 ADC 可能比抖动一个。另一方面，如果想要比单个读数更精确地测量事物，使用抖动 ADC 可能会有所帮助。

额外的教训：你确实得到了 14 位的精度，但只有 12 位的精度。

一个额外的警告......有时你实际上想要随机性。

例如：

在加密（安全/真实性）应用程序中，需要纯“不可猜测”的随机性。使用转换器的 LSB（低于本底噪声）是一种快速生成纯随机数的方法。

当 ADC 硬件可用于其他用途（传感器等）时，这是一种快速简便的安全通信种子方式。您可以通过最大化输入放大器的增益（如果可用）（许多 MCU 提供此类功能）和浮动输入来增强效果。

ADC 随机性主要来源于两个物理原理：量化噪声和热噪声。

这些影响在宏观层面上有一个阈值。例如，远离位边界的数字不需要四舍五入，因此不会出现量化误差或随机性。在大多数情况下，热噪声不会影响转换中更重要的位。

通过扩展，您可以看到改变转换参数（采样时间、深度、速率、参考电压）将通过移动随机性阈值来影响结果的随机性变化（通过提高或降低阈值来增加它） ）。通过改变环境/系统参数（温度、电源等）可以实现类似的效果。

也就是说，许多成功的商业硬件随机数生成器都依赖于这种技术，因为外部影响只会降低随机性——它们绝不会消除它（物理上不可能）。

您可以通过进行更多转换并附加结果来补偿随机性的减少。STM32 Nucleo 加密狗、FST-01（包括 NeuG 1.0）、LE Tech 的 Grang 系列器件和许多其他器件都使用了这种位扩展过程（连续转换的低位串联）。

Gran 设备通过每秒转换超过 4 亿次（每次转换 1 位）来生成位。如果您进行了足够多的转换，即使面对环境条件，您也可以保证高随机性。